Capacidad calorífica y calor específico
de las sustancias
Todas
las sustancias necesitan absorber una cierta cantidad de calor para variar su
temperatura. La cantidad de calor necesaria es única para cada sustancia y se
determina por la variación de su temperatura. Esta cantidad se conoce como
capacidad calorífica, la cual se expresa matemáticamente como:
Donde:
C= capacidad calorífica (cal/ºC)
ΔQ= variación del calor
(cal)
ΔT= variación de
temperatura (ºC)
Cuando
la sustancia es la misma, la capacidad calorífica de la sustancia no cambia,
pero pueden presentar diferentes masas por lo cual cada una absorbe distinta
cantidad de calor, es decir, la masa determina entonces la cantidad de calor
necesaria para variar su temperatura, por tanto, si cada sustancia necesita
cierta cantidad de calor por gramo de
masa para hacer variar su temperatura un grado centígrado, esta relación se
conoce como calor
específico. La expresión matemática es:
Donde
la capacidad calorífica (C) corresponde a la variación de calor entre la variación
de la temperatura, por tanto, sustituyendo C:
Donde:
Ce=
calor especifico (cal/gºC)
ΔQ=
variación de calor (Cal)
ΔT=
variación de temperatura (ºC)
El
calor específico es diferente y único para cada sustancia. Podemos despejar la ecuación
para conocer la variación del calor:
Ejercicio
Para calentar 600g de
agua, de 40ºC a 95ºC, Víctor pretende saber qué cantidad de calor necesita
aplicarle.
Datos:
m= 600g
Ti = 40ºC
Tf = 95ºC
Ce = 1 cal/gºC
ΔQ= ?
Solución:
ΔQ = CemΔT
ΔQ = (1
cal/gºC)(600g)(95ºC-40ºC)
ΔQ =(600 cal/ºC)(55ºC)
ΔQ = 33, 000 cal
